Virussen vind je nagenoeg overal, in elk organisme. Deze eigenschap biedt biologen de kans om virussen in te zetten als 'biologische airtags' voor het volgen en monitoren van hun gastheren zonder ze te storen.
Het is een warme zomerdag. Het zweet druipt van mijn voorhoofd terwijl ik sta te balanceren op houten balken om mijn stalen te verzamelen. Het is hier ontiegelijk warm; ik waan mij precies in een sauna! 'Wie kruipt er dan ook, in godsnaam, helemaal tot in de nok van een kerkzolder; in het midden van de zomer dan nog?', vraag ik me af terwijl ik een nieuwe pincet probeer te pakken zonder mijn evenwicht te verliezen. Zo voelde ik mij afgelopen zomer tijdens het veldwerk van mijn nieuw onderzoeksproject.
In plaats van individuele dieren te gaan zenderen, proberen we met ons idee van virus-tags te kijken of populaties al dan niet in verbinding staan, en zo ja hoe sterk die verbinding is.
Ik ben op zoek naar vleermuizen, meer bepaald hun keutels. Daarin krioelt het van de micro-organismen, zoals bacteriën en virussen, die ons heel veel kunnen bijleren over het doen en laten van onze gevlederde vrienden. Zo probeer ik te achterhalen of ik de virussen in die keutels kan gebruiken gebruiken als een soort van biologische airtags om de bewegingen van vleermuizen te volgen.
Een zender die viraal gaat
Het was nogal een wild idee dat in me opkwam tijdens een conferentie twee jaar terug. Het enige wat ik me er nog van herinner is dat het iets te maken had met virussen en bioinformatica. Maar mijn gedachten waren eigenlijk volledig afgedwaald door een "Eureka!"-moment dat ik gedurende de rest van de conferentie heb omgevormd tot een idee dat ik kon voorleggen aan mijn collega's.
Ik was nieuwsgierig naar het idee dat virussen waanzinnig snel evolueren. Denk maar eens terug aan het snel tempo waarop de verschillende varianten van het coronavirus elkaar opvolgden – Alpha, Delta, Omicron. Daarnaast is er ook nog het feit dat virussen volledig afhankelijk zijn van hun gastheer (of hun gastheercellen) om te overleven en zich te vermenigvuldigen. Deze twee zaken deden mij beseffen dat we virussen mogelijks kunnen inzetten voor natuurbescherming.
Biologen zoals ik willen plant- en dierpopulaties zo goed mogelijk monitoren. Zo kunnen we weten hoe goed (of niet goed) het gesteld is met een bepaalde soort. We zijn daarbij ook heel hard geïnteresseerd in welke populaties contact met elkaar hebben, en hoe sterk die connecties zijn. Dat laatste is niet evident om te vinden, al zeker niet bij dieren, laat staan vleermuizen.
Vleermuispopulaties worden intensief opgevolgd. Elk jaar staat er een gedreven groep vleermuisfanaten (vrijwilligers van Natuurpunt en Natagora) klaar om de dieren in de kraamkolonies (in de zomer) en de overwinteringsplaatsen te tellen, vooral op plaatsen die we al kennen. In de zomer worden er ook vleermuizen gezenderd. Die zenders helpen ons vooral om nieuwe populaties op te sporen, maar geven ons ook een beter beeld over hoe een individueel dier zich verplaatst.
Helaas geeft dat zenderen niet altijd een goed beeld over hoe sterk twee populaties met elkaar in verbinding staan, net omdat we enkel maar informatie kunnen halen uit enkele individuen. We willen ook niet alle individuele dieren vangen en zenderen. Dat zou veel te veel tijd en moeite kosten om te bolwerken, en zou de vleermuizen te veel verstoren.
Alternatieve methodes zijn dus meer dan welkom in dit soort onderzoek. Net daarom wil ik onderzoeken of virussen hier geen oplossing voor kunnen bieden. Zoals ik hierboven al aangaf evolueren virussen razend snel en zijn ze sterk afhankelijk van hun gastheer soorten. Net daarom lijken virussen zo interessant om ze in te zetten al biologische airtag – hun evolutionaire snelheid (de snelheid waarop mutaties en varianten opkomen) loopt nagenoeg op het zelfde tempo dat dieren zich voortbewegen en interageren.
Naalden in een hooiberg
Dat klinkt allemaal misschien heel mooi, maar gemakkelijk is het zeker niet. Je moet de virussen natuurlijk kunnen vinden en daarvoor moet je dus tot bij hun gastheren geraken. Die laatste willen we dan weer zo min mogelijk storen. Net daarom focussen we ons op het verzamelen van virussen uit stoelgangstalen van vleermuizen. Op die manier moeten we de dieren niet gaan vangen en bezorgen we ze niet al te veel stress. We gaan naar binnen, rapen de meest verse keutels op, en we zijn weer weg!
Nu we de keutels hebben komt de echte uitdaging: de virussen bemachtigen. Dat is niet evident. Je kan het vergelijken met het zoeken naar naalden in een hooiberg. Stoelgang zit namelijk vol met ander materiaal zoals onverteerde resten voeding, darmbacteriën, bacteriofagen (virussen die bacteriën infecteren) en zelfs cellen van de gastheer zelf. Eigenlijk zijn er meer dingen die we niet willen hebben in onze stalen dan dat wat we wel willen. Gelukkig bestaan er verschillende methodes om dit in het labo relatief snel (op enkele dagen tijd) op te lossen, en kunnen we de virussen te scheiden van al de rest.
Eens we ons proefbuisje met virussen hebben, kunnen we hun genetische code proberen uitlezen en kunnen we kijken hoe sterk virussen van verschillende locaties aan elkaar gelinkt zijn, en of we hun daadwerkelijk als airtag kunnen gebruiken voor de monitoring van hun gastheren.
Breed toepasbaar
Momenteel ligt onze focus op twee vleermuissoorten, de ingekorven vleermuis (Myotis emarginatus) en de gewone grootoorvleermuis (Plecotus auritus). Vleermuizen zijn uitermate interessant voor dit soort verkennend onderzoek omdat we weten dat ze relatief veel virussen met zich mee kunnen dragen zonder dat ze zelf ziek worden. Op termijn voorzien we wel dat we ons onderzoek kunnen uitbreiden naar andere diergroepen, en misschien zelfs planten, omdat we weten dat er virussen bestaan voor nagenoeg elk soort organisme dat op onze planeet ronddwaalt. Zo zouden we dus op een alternatieve manier soorten kunnen monitoren met als doel om ze uiteindelijk beter te kunnen beschermen.
Dit onderzoek geniet steun van de gedreven vleermuizenwerkgroepen van Natuurpunt en Natagora; zonder hen zou dit niet mogelijk zijn.
Ben je geïnteresseerd in hoe dit onderzoek verder zal lopen? Hou deze blog zeker in de gaten! Wij hopen in de toekomst onze inzichten met jullie, en de rest van de wereld, te delen.
